烟叶颜色在烤烟生产和烤后烟叶分级及品质评价方面具有重要作用.针对色差计越来越多地被应用在烟叶生产研究中,本文介绍了色差计的使用原理以及在其他作物生产研究上的应用,综述了色差计在烤烟的采收、烘烤和分级等方面的研究应用进展,并对色差计进一步应用于烟叶生产进行了展望.

Furrow and ridge rainwater harvesting farming technology can improve the utilization efficiency of natural precipitation, regulate soil water and heat conditions, promote crop growth and development, increase yield and improve farmland micro-ecology. In China’s arid and semi-arid regions, it has gradually grown and become the primary water-saving irrigation method. The paper briefly introduced the development process,principle, and application effects of rain-harvesting technology. Based on the previous research progress, the technical problems and further in-deep research contents in the application of furrow and ridge harvesting tillage technology in flue-cured tobacco production were put forward. It provides the basis and technical reference for the popularization and application of rain-harvesting technology in Shandong tobacco-growing area.

在烟叶烘烤技术中,与传统的挂杆式密集烘烤技术相比,箱式烤房烘烤技术具有自动化程度高的显著优点.本文根据实践,提出将传统挂杆式密集烤房改成为箱式密集烤房的方法.

烟草叶部病害种类繁多,病理复杂,严重影响烟草产量及品质,烟草病害精准检测是烟草病害及时防治的前提.传统检测方式精准性差、效率低,基于深度学习的算法可提高烟草病害检测准确性.本文以5种较为常见的烟草病害(普通花叶病、黄瓜花叶病毒病、赤星病、烟草野火病、气候性斑点病)为研究对象,构建基于YOLOv3的烟草病害检测模型,实现烟草多类病害的精准快速检测.使用Darknet53特征网络提取烟叶病害特征并将不同尺度病害特征融合,并用K-means++算法对融合后特征进行分类和位置预测,通过非极大值抑制算法(NMS)去除冗余框,得到病害区域预测框.用田间实际采集的烟草病害数据集,对构建的YOLOv3病害检测模型与SSD(Single Shot multibox Detector)模型对比测试.结果表明,YOLOv3的mIoU为0.81,明显优于SSD的0.73,且YOLOv3模型的mAP为0.77,也高于SSD的0.69.本研究构建的YOLOv3烟草病害检测模型能有效定位烟叶病害区域,实现多类烟草病害的检测,为精准病害防治提供参考.

为探究芳香族氨基酸降解产物在烟叶醇化过程中的变化趋势,本研究对自然与人工2种醇化方式下烟叶进行跟踪取样,并对7种芳香族氨基酸降解产物进行了测定分析.结果表明,在2种醇化方式下,一定时间范围内随着醇化时间的延长该类物质总量逐渐增加,其中12～18个月是显著提升期.苯甲醛、苯酚、苯乙醇和苯乙醛4种化合物含量呈增加趋势;4-乙烯基-2-甲氧基苯酚含量在醇化过程中呈现降低趋势;苯甲醇和苯乙酮变化不明显.人工醇化条件下前6个月内总量显著增加47.25％,同时期自然醇化条件下总量增加29.39％;12～30个月期间,芳香族氨基酸降解产物总量在自然醇化条件下高于人工醇化,自然醇化条件下总量达到最大值时间较人工醇化提前12个月左右.自然醇化条件下,芳香族氨基酸降解产物总量与杂气、刺激性指标在0.01水平上成正相关,与总分指标在0.05水平上成正相关;人工醇化条件下,芳香族氨基酸降解产物总量与杂气、刺激性指标在0.05水平上成正相关.

针对井窖式烟草移栽人工栽植劳动强度较大、现有机械化装备作业效率和可靠性不高等问题,结合"井窖式烟草移栽技术"提出的农艺要求,设计一种用于井窖式烟草移栽的专用移栽机.在确定整机的结构和工作原理的基础上,对成穴移栽注水机构和栽植器进行设计,建立成穴移栽注水机构的运动学模型,以此建立其人机交互辅助界面,通过人机交互的方式获取成穴移栽注水机构的最佳参数组合.建立栽植器的数学模型,获取其最优结构和工作参数.在此基础上,研制了井窖式烟草移栽机样机,并进行了田间试验.试验结果表明,株距变异系数为7.1％,栽植深度合格率为94.6％,满足井窖式烟草移栽的农艺要求和作业质量要求.

通过研究沟垄集雨栽培技术对烤烟生长发育及品质的影响,提出适合山东烟区蓄水保墒的栽培模式.选用当地主栽烤烟品种云烟87和中烟100,通过一年两点大田试验,研究了沟垄集雨栽培对烟田土壤水分含量、烟株农艺性状、叶片光合速率、干物质积累、氮素含量、氮素积累量及烟叶化学成分和感官质量的影响.结果表明,与常规栽培模式相比,沟垄集雨栽培提高了烟田20～60 cm土层的土壤含水量,显著提高了云烟87现蕾期的叶长、叶宽及现蕾和平顶期的单叶面积,使平顶期的光合速率增加了28.5％,显著提高了干物质积累量和叶片中的氮素含量以及氮素积累量,降低了总糖、还原糖含量,提高了总氮和钾含量.沟垄集雨栽培显著提高了中烟100现蕾期的叶长和叶面积,并使平顶期的光合速率增加了14.8％,显著提高了双龙村旺长期的干物质积累量和成熟期的氮素积累量,总植物碱含量较常规栽培降低了12.7％,其他化学成分变化较小.沟垄集雨栽培技术通过对雨水的利用,调节了土壤的水分状况,促进了烤烟的生长发育,改善了两个品种的香气量、余味和杂气,最终提高了烟叶的感官评价质量.沟垄集雨种植是适宜山东丘陵山地烟区的优质高效栽培模式.

[目的]降低烤烟生长后期植烟土壤的氮素供应对提高烤烟烟叶质量非常重要,而微生物同化作用在调控土壤有效氮含量过程中起着重要作用,且受添加有机碳源质量和数量的影响.因此,我们研究不同有机碳源降低土壤矿质氮的效果,以及碳添加量与矿质氮降低量间的定量关系.[方法]供试土壤采自贵州玉米烟草轮作土壤,属于黄壤土.供试有机碳源有5种,分别为小麦秸秆、玉米秸秆、芦苇秸秆、木屑和葡萄糖.有机碳源添加量均设置4个纯碳水平,分别为0、2.0、5.0和10.0 g/kg,在室内培养开始前,每个处理添加N 0.2 g/kg(NH4NO3),培养周期为30天,期间共采集培养瓶内气体样品8次,测定CO2排放量和N2O排放量,采集土壤样品5次,分析了土壤矿质氮、有机碳和微生物量碳含量.[结果]与未添加碳源处理相比,添加碳源处理在培养结束时显著提高了土壤呼吸速率,CO2累积排放量增加幅度为64.8％～729.3％;并显著增加了微生物量碳含量,且微生物量碳含量与碳添加量之间呈极显著正相关.培养结束时,添加碳源处理显著降低了矿质氮含量,降低幅度分别为20.7％～55.9％(玉米秸秆)、24.4％～99.8％(小麦秸秆)、21.4％～99.7％(芦苇秸秆)、31.4％～99.9％(木屑)和44.3％～84.8％(葡萄糖);且矿质氮降低量与碳添加量之间呈极显著正相关关系,1 g有机碳降低矿质氮的量为玉米秸秆11.4 mg、小麦秸秆20.8 mg、芦苇秸秆20.8 mg、木屑20.5 mg和葡萄糖16.1 mg.当碳添加量≤5.0 g/kg时,有机碳源的C/N值与培养结束时的矿质氮降低量之间呈极显著正相关(P<0.01).添加秸秆类碳源可降低N2O排放量,比未添加碳源处理降低78.7％～96.5％,而添加葡萄糖可显著增加N2O排放量,比未添加碳源处理增加153.6％～298.6％.[结论]有机碳源的C/N值显著影响着其降低矿质氮含量的潜力,在一定添加范围内,向植烟土壤中添加有机碳源,矿质氮的降低量随有机碳添加量的增加而增大,而且添加秸秆类碳源还可显著减少土壤N2O的排放量,尤其以添加木屑的效果最优.

烟草环斑病毒(Tobacco ringspot virus,TRSV)是豇豆花叶病毒科(Comoviridae)线虫传多面体病毒属(Nepovirus)的代表种,是我国公布的二类进境检疫有害生物.建立特异性强、灵敏性高的检测体系是有效控制TRSV传播的技术保障.本研究在分析引物的特异性、优化退火温度及dNTPs、引物、Taq DNA聚合酶浓度的基础上,建立了完善的TRSV RT-PCR检测体系.筛选出的TRSV特异性引物对为1-1 F/1-1 R,在退火温度为53℃、dNTPs终浓度为0.075 mmol/L、引物终浓度为0.30μmol/L、Taq DNA聚合酶终浓度为0.035 U/μL条件下检测效率最高,可从发病植物总RNA量为0.090 ng中检测到目的片段.研究结果对准确灵敏地检测TRSV具有重要意义.

以中烟101为试验材料,在大田条件下,于2018年和2019年连续比较分析了不同蚯蚓肥施用量(750、1500、2250 kg·hm-2)与施肥方式(条施、穴施)对烤烟农艺性状和干物质积累的影响.结果表明,与常规施肥相比,增施蚯蚓肥可以增加烤烟旺长期、平顶期的最大叶面积,提高全株干重.但相同施肥量(1500 kg·hm-2)下,不同蚯蚓肥施用方式对烤烟农艺性状和全株干重无显著影响.

为明晰潍坊烟叶水溶性糖组成状况及其对烟叶感官品质的影响,本研究利用离子色谱法对潍坊烟叶水溶性糖进行检测.结果表明,烟叶水溶性糖中,葡萄糖含量最高,占总糖比例在30％以上;果糖含量次之;其次为蔗糖;麦芽糖、鼠李糖和木糖含量较低,三者合占1.00％左右.其中,木糖含量最低,平均为0.02％,而80％的样品中木糖无法准确定量.烟叶中水溶性糖与烟叶感官品质之间存在一定的相关性.葡萄糖、果糖、蔗糖、6种水溶性糖总量、还原糖以及葡萄糖、果糖、麦芽糖3种糖总量对烟叶感官品质有一定促进作用,达到显著甚至极显著水平,麦芽糖对烟叶感官品质不利.

为探究一种更利于提高山东烤烟种植区烟叶质量的施肥方式,采用盆栽和大田试验相结合的方法,对有机无机肥配施下增施不同量生物炭(3 t hm-2,OFB1;5 thm-2,OFB2)的施肥方式和有机无机肥配施的施肥方式(OF)对烤烟生长发育和烤后烟叶质量的影响进行了比较.结果 表明,OFB1和OFB2处理较OF处理更能促进烟株株高、茎围和叶面积的建成;提高烟株生物量,特别是叶干重,增加幅度为0.7％～11.06％;增加中部烤后烟叶总糖、还原糖和钾含量分别为1.47 ～ 6.91个、1.02～4.33个和0.1 ～0.53个百分点,增加上部叶烤后烟叶总糖、还原糖和钾含量分别为0.42 ～ 6.55个、1.47 ～ 5.03个和0.07～0.31个百分点;显著增加中部烤后烟糖碱比和钾氯比分别为0.15 ～ 1.81和0.3 ～ 1.06,显著增加上部烤后烟糖碱比和钾氯比分别为0.41 ～ 1.55和0.82～1.49;显著增加中上部烤后烟上等烟比例,增加幅度分别为2.12％～15.58％和4.83％～ 11.79％;增加中上部烤后烟叶均价分别为0.30～1.90和0.50～0.73元kg-1.综合分析不同施肥方式对烤烟生长发育、烤后烟质量和经济性状的影响,初步认为在有机无机肥配施下增施3 thm-2和5 t hm-2生物炭更有利于进一步提高山东植烟区烟叶质量.

[目的]为探究不同施氮量下适宜的烟叶采收时间.[方法]以NC55为材料,设置了3个氮肥用量处理,分别为52.5 kg/hm2(N1)、67.5 kg/hm2(N2)和82.5 kg/hm2(N3);3个采收时间处理,分别为打顶后30 d(S1)、打顶后35 d(S2)、打顶后40 d(S3),分析了不同处理对叶片SPAD值、鲜干比及烤后烟经济性状、化学成分和感官质量的影响.[结果]随着施氮量增加,SPAD值增大,鲜干比值减小,烟碱、总氮含量提高,总糖、还原糖含量和糖碱比降低.采收时间推迟,SPAD值显著降低,烟碱含量增加,还原糖含量先增后减.52.5 kg/hm2施氮量下打顶后30 d采收,67.5 kg/hm2施氮量下打顶后35 d采收,82.5 kg/hm2施氮量下打顶后40 d采收处理烟叶上等烟比例和均价较高,烤后烟外观质量和感官质量较好.[结论]综合比较可得,N3S3处理(施氮量82.5 kg/hm2,打顶后40 d采收)烤后烟叶外观质量和感官质量方面优于其它处理,烟碱含量适宜,总糖、还原糖含量较高.

[背景和目的]烟草病害严重制约影响烟草的产量及质量.为解决烟草病害诊断方式精准性差、效率低等问题.[方法]以5种较为常见的烟草病害(烟草花叶病、黄瓜花叶病毒病、烟草赤星病、烟草野火病、烟草气候性斑点病)为研究对象,基于InceptionV3网络使用迁移学习方法构建烟草病害识别模型,对比测试原始数据集、数据增强后数据集、MSRCR数据集和图像融合数据集.[结果]图像融合数据集的识别准确率为90.80％,平均识别时间为1.33 s,比原始数据集的识别准确率(70.00％)提高了29.71％.[结论]该方法能快速准确识别烟草病害,可为烟草病害的防治提供理论基础.

采用实验室静态培养方法,通过氮肥配施不同量纳米碳来探究纳米碳对植烟土壤氮素转化以及N2O排放的影响.试验在等氮条件下共设置5个处理:CK,硝酸铵(N 200 mg/kg,下同);NC1,硝酸铵+纳米碳(2.5 g/kg);NC2,硝酸铵+纳米碳(5 g/kg);NC3,硝酸铵+纳米碳(10 g/kg);NC4,硝酸铵+纳米碳(15 g/kg).结果表明:NC3和NC4处理较CK处理显著降低了土壤pH(P＜0.05);与CK处理相比,NC1、NC2、NC3和NC4处理在培养前期增加了土壤NH4+-N含量,相应降低了 NO3--N含量;在培养结束时,与CK处理相比,添加纳米碳处理显著降低了无机氮含量,而显著增加了 CO2累积排放量(P＜0.05);另外,添加纳米碳处理较CK处理增加了 N2O累积排放量,但仅NC4处理与CK处理间差异显著(P＜0.05),N2O累积排放量与CO2累积排放量呈显著正相关关系(R2 = 0.50,P＜0.001).可见,添加纳米碳能够降低土壤pH和无机氮含量,抑制土壤硝化作用,同时还可以提高微生物活性和增加N2O排放量.

研究烤烟幼苗移栽后不同揭膜时间对烤烟根系生长、 品质及土壤氯离子含量的影响.结果表明,30 d揭膜处理可获得更好的地上部分干物质重,根系活力增加,利于产量的形成,土壤氯离子含量更低,烤烟内在化学成分更协调,烤后烟叶钾离子含量增加,氯离子和烟碱含量减少.揭膜时间越延迟,上述效果表现的越不明显.

为了探究烟叶自然醇化过程中类胡萝卜素降解产物含量变化,科学指导烟叶醇化工作,本研究利用气质联用仪对醇化烟叶进行检测.结果表明,醇化过程中,不同部位烟叶类胡萝卜素降解产物含量变化趋势一致,在醇化0～12个月,总量呈上升趋势,期间上部叶极显著增加32.3％,中部叶显著增加25.6％;醇化12个月之后含量呈波动上升趋势,在36个月时含量达到最大值,上、中部叶含量分别为87.48、71.38μg·g-1.随着醇化进度的增加,巨豆三烯酮、氧化异佛尔酮-2等含量逐渐升高,β-紫罗兰酮、β-环柠檬醛等含量逐渐降低,β-大马酮、金合欢基丙酮A等含量无显著变化.类胡萝卜素降解产物中金合欢基丙酮A、β-大马酮对香气质有显著的有利影响,巨豆三烯酮类物质、香叶醇、二氢猕猴桃内酯对刺激性指标有显著的有利影响;β-环柠檬醛、β-二氢大马酮、香叶基丙酮对烟叶感官质量有着显著的不利作用.

为解决潍坊诸城地区当前优良后备品种不足问题,2018年在诸城市以NC89为主对照,中烟100为副对照,对延安1号、Y077、LY937、LJ982、CF234共5个烤烟新品种(系)进行了对比研究试验,对5个烤烟品种(系)的主要生育期、植物学性状、农艺性状、抗病性、经济性状以及烟叶内在化学成分等指标进行了研究分析.结果表明,延安1号、LY937经济性状表现最优,适宜进一步示范推广;LJ982后期黒胫病发病较重,不适宜在诸城烟区推广.

为明确不同株距对烟苗生长发育的影响,以烤烟K326为试验材料,研究了试验托盘根际空间一致(90 cm3)的条件下,不同株距(3、6、9 cm)处理对烤烟苗期根、茎、叶发育和相关生理指标的影响.结果 表明,不同株距对烟苗群体结构、新生叶发生速度、叶片数量、各部位叶面积、光合特性、茎高、节距、茎半径、茎木质化程度、根系构型和根系活力均有显著影响,但烟苗株型和伸长量最大的节位不随株距变化而改变.不同株距影响了烟苗群体结构、表型和相关生理指标,根际空间90 cm3、株距6 cm更有助于烟苗的生长发育.

为探寻有效调控烤烟生长后期植烟土壤氮素水平的措施,采用室内培养的试验方法,研究了葡萄糖、木屑及二者混合物对植烟土壤氮素转化及N2O排放的影响.试验设5个添加等量碳(纯碳3000 mg/kg)处理及1个对照:G1S0,葡萄糖:木屑=1:0(以纯碳计,下同);G2S1,葡萄糖:木屑=2:1;G1S1,葡萄糖:木屑=1:1;G1S2,葡萄糖:木屑=1:2;G0S1,葡萄糖:木屑=0:1;CK,不添加外源碳.结果表明,在培养1 d后,与对照处理相比,G1S0、G2S1、G1S1、G1S2处理的无机氮含量分别降低了51.71、61.78、62.33、62.46 mg/kg,而G0S1处理的无机氮含量却增加了4.12 mg/kg;G1S0,G2S1,G1S1,G1S2和G0S1处理的无机氮含量分别在培养7,14,14,14和28 d后达到最小值后呈不断增大的趋势.在培养结束时,与对照处理相比,添加碳源处理的无机氮降低量为96.80～148.10 mg/kg;除G0S1外,添加碳源处理较CK处理显著增加了CO2和N2O累积排放量(p<0.05).可见,添加葡萄糖、木屑及其混合物能够显著降低土壤中无机氮含量(p<0.05);葡萄糖与木屑混施较单施木屑可以加快微生物对氮素的固持并增强固持强度,较单施葡萄糖能够延长微生物对氮素的固持时间;添加外源碳增强了土壤微生物活性,同时也刺激了N2O排放.综合来看,葡萄糖和木屑混施降低无机氮含量的效果最好.因此,添加外源碳可作为一种调控植烟土壤氮素水平的措施.